[發明專利]一種高反應率反應室

無效

• 申請號: 201110142250.5
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102212799A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 趙紅軍;劉鵬;李燮;陸羽;畢綠燕;孫永健;張國義
• 申請（專利權）人: 東莞市中鎵半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/455;C23C16/34
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 譚一兵

技術領域

本發明涉及一種反應室，尤其是涉及一種高反應率反應室。

背景技術

以GaN、AlN、InGaN和AlGaN等為主的Ⅲ-AⅤ族氮化物材料，被稱為GaN基材料，也是第三代半導體材料的代表。其中GaN、AlN具有禁帶寬、電子飽和漂移速率高、擊穿電場強度高、抗輻射強、介電常數小、熱穩定性好和化學性能穩定等優點。而且GaN基材料是直接帶隙寬禁帶半導體材料，其直接帶隙可以覆蓋1.9-6.2eV，是制作背光源、藍光LED、紫光LED、白光LED、藍光LD和紫光LD等器件的良好材料，從而得到了更多的應用和關注。

GaN基材料的制備有多種方式，目前常見的有金屬有機物氣相外延法MOCVD(包括APMOCVD、LPMOCVD)、等離子體增強MOCVD（PE—MOCVD）、高溫高壓合成法、分子束外延法（MBE）和氫化物氣相外延（HVPE）法等。氫化物氣相外延法（HVPE）是用鹵化氫氣體與Ⅲ-AⅤ族金屬反應，其生長效率高、設備簡單、制備成本低，近年來被公認為最有前途的生長GaN自支撐襯底技術，因而引起了國內外研究人員的廣泛興趣。

氫化物氣相外延法（HVPE）設備在發展過程中遇到不少問題，其中之一就是當設備由單片襯底生長向多片襯底生長發展和由薄膜生長到厚膜生長過程中，當反應物的輸入量增加后，反應室相對變小，反應率降低。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種反應率高、容量大的反應室。

為達上述目的，本發明的一種高反應率反應室，采用以下的技術方案：

一種高反應率反應室，包括室體，室體具有頂壁、底壁及連接頂壁與底壁的兩側壁，頂壁內側面上設有復數上擋板，底壁內側面上設有復數下擋板，上擋板與下擋板向內的頂端上下相互交叉，上擋板與下擋板之間平行的間隔排布，室體上連接有輸入管道及輸出管道。

進一步地，所述室體的下部設置有金屬源連通口；

進一步地，所述擋板的一端固定于頂壁或底壁上，另一端延伸至室體內；

進一步地，所述輸入管道設置于側壁上，或輸入管道設置于底壁上；輸出管道可設置于側壁上，或輸出管道設置于頂壁上。

綜上所述，本發明通過在室體的頂壁或底壁上交叉、間隔地固定若干擋板，氣體通入室體后，經過擋板的多次阻擋，多次接觸金屬源表面次反應，大大提高了反應效率。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的結構示意圖。

圖2為本發明另一種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的特征、技術手段以及所達到的具體目的、功能，下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

請參閱圖1及圖2，本發明高反應率反應室包括室體1、若干上擋板21、若干下擋板22、輸入管道3及輸出管道4。

室體1具有頂壁11、底壁12及連接頂壁11與底壁12的兩側壁13，室體1的下部設置有金屬源連通口5，頂壁11內側面上設有復數上擋板21，底壁12內側面上設有復數下擋板22，上擋板21與下擋板22向內的頂端上下相互交叉，上擋板21與下擋板22之間平行的間隔排布，室體1上連接輸入管道3及輸出管道4。

請參閱圖1，輸入管道3及輸出管道4分別設置于室體1的兩側壁13上。當在此反應室內進行化學反應時，將適量金屬加熱融化，并從輸入管道3均勻添入金屬源連通口5中，確保金屬源連通口5的兩邊都有金屬反應物，鹵化氫氣體通過輸入管道3通入室體1內。當鹵化氫氣體進入室體1到達金屬上空向右流動，經上擋板21阻擋后向下流動，接觸金屬源連通口5內的金屬表面，大部分鹵化氫氣體參與第一次反應。未反應的氯化氫和反應生成的氣體混合到達下擋板22時向上流動，為第二次接觸金屬源表面創造條件，混合氣體到達上擋板21時向下流動，混合氣體與金屬源表面接觸發生第二次反應。這樣經過多次反應，剩下的鹵化氫可以忽略。最后將反應后生成的氣體從輸出管道4通往后續設備。

請參閱圖2，輸入管道3設置于底壁12中間，兩輸出管道4設置于頂壁11的兩端。頂壁11上于輸入管道3的兩側間隔固定有上擋板21，底壁12上于輸入管道3的兩側固定有下擋板22，，上擋板21與下擋板22向內的頂端上下相互交叉，上擋板21與下擋板22之間平行的間隔排布。將適量金屬鎵加熱融化，并從輸出管道4均勻添入金屬源連通口5中，然后將鹵化氫氣體通過輸入管道3通入室體1內向兩側流動，經過擋板的多次阻擋，鹵化氫氣體多次接觸金屬源表面，發生多次反應，剩下的鹵化氫可以忽略。最后將反應后生成的氣體從輸出管道4通往后續設備。